Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2010-2011

Kì thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 nĂm học 2010-2011 đề thi môn: Vật lí Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề có 01 trang Câu 1 (2,5 điểm): Một chiếc xe dự định đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong một thời gian là t. Nếu xe đi với vận tốc v1 = 48km/h thì sẽ đến B sớm hơn 10 phút so với thời gian dự định. Nếu xe đi với vận tốc v2 = 24km/h thì sẽ đến B chậm hơn 20 phút so với thời gian dự định. a) Tìm chiều dài quãng đường AB và thời gian dự định t? b) Để xe đi từ A đến B đúng thời gian dự định t, xe xuất phát từ A đến C (C nằm giữa A và B) với vận tốc v1 = 48km/h, rồi tiếp tục chuyển động từ C đến B với vận tốc v2 = 24km/h. Tìm chiều dài quãng đường AC? Câu 2 (2,5 điểm): Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau đều đang ở nhiệt độ tx. Người ta thả từng chai vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả tiếp chai khác vào. Nhiệt độ nước ban đầu ở trong bình là t0 = 360C. Chai thứ nhất khi lấy ra có nhiêt độ là t1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ là t2 = 30,50C. Bỏ qua sự hao phí nhiệt. a,Tìm tx. b, Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn tn= 250C? Câu 3 (2,5 điểm): Một bàn là có hiệu điện thế và công suất định mức là 220V - 1,1kw a)Tính điện trở R0 và cường độ định mức I0 của bàn là? b) Để hạ bớt nhiệt độ của bàn là khi là quần áo từ sợi vải pha nilon mà vẫn dùng mạch điện có hiệu điện thế U = 220V, người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở R = 9W. Khi đó bàn là chỉ còn tiêu thụ một công suất là 800w. Tính cường độ dòng điện I/ qua bàn là, hiệu điện thế U/ giữa hai cực của bàn là và điện trở R/ của bàn là khi đó? R1 R3 R4 Rx A - + R2 D C B Câu 4 (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó các điện trở R1 = 3R, R2 = R3 = R4 = R. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là U không đổi. Khi biến trở Rx có giá trị nào đó thì công suất toả nhiệt trên điện trở R1 là P1 = 9w. a)Tìm công suất toả nhiệt trên điện trở R4? b)Tìm Rx theo R để công suất toả nhiệt trên Rx đạt cực đại? .Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ tên thí sinh:..............................................SBD:...................... Hướng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 1 nĂm học 2010-2011 Môn: Vật lí Câu 1 (2,5 điểm): Nội dung Điểm a)Đồng nhất đơn vị thời gian là phút (mn) ta có v1 = 0,8km/mn, v2 = 0,4km/mn 0,25 Gọi thời gian dự định là t (mn) và t > 0 SAB = v1(t-10) = v2(t+20) => t = 40 (mn) Vậy SAB = 0,8(40-10) = 24km 1,25 b) Gọi t1 là thời gian đi từ A đến C thì t-t1 là thời gian đi từ C đến B vậy: v1t1 + v2(t-t1) = SAB = 24 t1= 20 mn SAC = 0,8.20 = 16km 1,0 Câu 2 (2,5 điểm): Nội dung Điểm a) Gọi m là khối lượng sữa của một chai, M là khối lượng nước trong bình, c và C lần lượt là nhiệt dung riêng của sữa và nước 0,25 Khi lấy chai sữa thứ nhất ra gọi nhiệt độ cân bằng là t1 ta có: mc(t1 – tx) = MC(t0 – t1) (1) 0,5 Khi lấy chai sữa thứ 2 ra gọi nhiệt độ cân bằng là t2 ta có: mc(t2 – tx) = MC(t1 – t2) (2) 0,5 Thay số rồi chia vế của (1) cho (2) ta được: 0,25 b) Từ (2) ta có vậy đến chai thứ n ta có tn = 0,5 Với tn-1 = t2 = 30,5 thì tn = t3 = 0,5 tương tự tính được t4 = 26,680c, t5 = 25,230c và t6 = 24,030c < 250c Vậy đến chai thứ 6 khi lấy ra thì nhiệt độ nước trong bình < 250c Câu 3 (2,5 điểm): Nội dung Điểm a) Tính đúng được R0 = 44W, I0 = 5A 1,0 b) Ta có R/I/2 = P/ = 800 (1) và (R/ + R)I/ = (R/ + 9)I/ = 220 (2) 0,5 Từ (1) và (2) => 2R/2 - 85R/ + 162 = 0 (3) (3) (2R/ - 81)(R/ - 2) = 0 => phương trình có hai nghiệm là 40,5 và 2 Nhận xét : hai nghiệm này đều nhỏ hơn R0 nên đều thoả mãn 0,5 TH1: R/ = 40,5 W thì tính được I/ = 4,44A và u/ = 180 V 0,5 TH2: R/ = 2W tính được I/ = 20A và U/ = 40 V Câu 4 (2,5 điểm) Nội dung Điểm R1 R3 R4 Rx A - + R2 D C B I2 I1 Ix I3 I I I2 I4 a) Ta phải đi tính I1 và I4 => P4 theo P1 đã biết Tại nút A: I2 = I – I1 (1) 0,5 Xét vòng kín ACDA ta có: UAC + UCD + UDA = 0 R1I1 – RxIx – R2I2 = 0 (2) Từ (1) và (2) => I1 = (3) Tương tự xét tại nút B và vòng kín BCDB ta có: I3 = I – I4 (4) UBD + UDC + UCB = 0 - R4I4 + RxIx + R3 (I – I4) = 0 (5) I4 = (6) 0,25 Chia (4) cho (3) ta được (7) 0,25 Mặt khác ta có: (8) Thay (7) vào (8) ta được P4 = w 0,25 b) Từ (5) - R4I4 + RxIx + R3 (I – I4) = 0 => - R4(I - I3) + RxIx + R3 I3 = 0 =>I3 = (9) 0,25 ta có U = UAC + UCB = R1I1 + R3I3 (10) thay (3) và (9) vào (10) Ta được 4U = 5RI + RxIx (11) 0,25 Tính: I = I1 + I2 = I1 + Ix + I4 = ..= 3 hay 4RI = 3RI + 3RxIx + 4RIx => RI = 3RxIx + 4RIx thay voà 11 ta được Ix = 0,25 Ta có: Px = RxIx2 = (12) áp dụng BĐT Cô -si cho hai số dương ta có Dấu bằng xảy ra ú khi đó mẫu của (12) Min => Px đạt giá trị cực đại. Vậy Px đạt giá trị cực đại khi Rx = 5R/4 0,5 Lưu ý: Trên đây chỉ là đáp án sơ lược của một cách giải, học sinh làm cách khác mà vẫn đúng thì cho tối đa theo thang điểm trên. Tổ chấm có thể chia nhỏ điểm đến 0,25. Điểm bài thi của học sinh là tổng điểm của toàn bài không làm tròn.